畸形波电磁散射特性分析及其特征识别标识的研究

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吴庚坤, 宋金宝, 樊伟. 2017: 畸形波电磁散射特性分析及其特征识别标识的研究, 物理学报, 66(13): 162-172. doi: 10.7498/aps.66.134302
引用本文: 吴庚坤, 宋金宝, 樊伟. 2017: 畸形波电磁散射特性分析及其特征识别标识的研究, 物理学报, 66(13): 162-172. doi: 10.7498/aps.66.134302
Wu Geng-Kun, Song Jin-Bao, Fan Wei. 2017: Electromagnetic scattering characteristics analysis of freak waves and characteristics identification, Acta Physica Sinica, 66(13): 162-172. doi: 10.7498/aps.66.134302
Citation: Wu Geng-Kun, Song Jin-Bao, Fan Wei. 2017: Electromagnetic scattering characteristics analysis of freak waves and characteristics identification, Acta Physica Sinica, 66(13): 162-172. doi: 10.7498/aps.66.134302

畸形波电磁散射特性分析及其特征识别标识的研究

Electromagnetic scattering characteristics analysis of freak waves and characteristics identification

  • 摘要: 针对弱非线性的Longuet-Higgins模型在模拟强非线性畸形波海面时所存在的问题,采用修正的相位调制法模拟一维畸形波时间、空间波面,该方法能够实现畸形波的定时定点生成,并且其波形既能保持目标谱的频谱结构,又能较大程度地满足波浪序列的统计特性.同时,基于改进的双尺度(TSM)法及时域有限差分法建立畸形波的电磁散射模型,经过相对平均偏差和均方根偏差误差分析后,基于TSM法研究分析了畸形波及其背景海面波的归一化雷达散射截面(NRCS)的计算结果.实验表明,合成孔径雷达成像中畸形波的NRCS比背景波要小,即畸形波的合成孔径雷达图像成像比背景波要灰暗,因此可以将NRCS作为畸形波的特征识别标识.通过分析研究不同极化方式、入射角、入射频率条件下畸形波与背景波面的电磁散射特性实验数据得出:当二者的NRCS差值大于?11.8 dB及以上时,即认为产生畸形波,这为实际的工程应用提供了参照标准.
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  • 刊出日期:  2017-07-15

畸形波电磁散射特性分析及其特征识别标识的研究

  • 浙江大学海洋学院物理海洋研究所,舟山,316000

摘要: 针对弱非线性的Longuet-Higgins模型在模拟强非线性畸形波海面时所存在的问题,采用修正的相位调制法模拟一维畸形波时间、空间波面,该方法能够实现畸形波的定时定点生成,并且其波形既能保持目标谱的频谱结构,又能较大程度地满足波浪序列的统计特性.同时,基于改进的双尺度(TSM)法及时域有限差分法建立畸形波的电磁散射模型,经过相对平均偏差和均方根偏差误差分析后,基于TSM法研究分析了畸形波及其背景海面波的归一化雷达散射截面(NRCS)的计算结果.实验表明,合成孔径雷达成像中畸形波的NRCS比背景波要小,即畸形波的合成孔径雷达图像成像比背景波要灰暗,因此可以将NRCS作为畸形波的特征识别标识.通过分析研究不同极化方式、入射角、入射频率条件下畸形波与背景波面的电磁散射特性实验数据得出:当二者的NRCS差值大于?11.8 dB及以上时,即认为产生畸形波,这为实际的工程应用提供了参照标准.

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